[发明专利]用于海洋工程领域的动力定位系统仿真平台及其工作方法

摘要

本发明公开了一种用于海洋工程领域的动力定位系统的仿真平台及其工作方法，所述的平台包括虚拟仿真平台、显控台、数字仿真平台和数字投影装置。所述的虚拟仿真平台分别与显控台和数字仿真平台连接；所述的显控台与数字仿真平台双向连接；所述的虚拟仿真平台、显控台和数字仿真平台之间通过TCP/IP通信实现数据交换。由于本发明属纯数字仿真平台，且在船舶动力定位仿真系统及数字仿真平台的基础上，增加了显控台和虚拟仿真平台，用户只需输入相应的模型参数即可进行控制算法的验证研究，简单易用；本发明的动力定位船舶或其它海上浮式平台的运行状态可以同时以三维动画和历时曲线形式形象逼真地在大屏幕上投影显示，仿真效果直观、逼真。

主权项

一种用于海洋工程领域的动力定位系统的仿真平台，其特征在于：包括虚拟仿真平台(1)、显控台(2)、数字仿真平台(3)和数字投影装置(4)；所述的虚拟仿真平台(1)分别与显控台(2)的输出端和数字仿真平台(3)的输出端连接；所述的显控台(2)与数字仿真平台(3)双向连接；所述的虚拟仿真平台(1)还与数字投影装置(4)的输入端连接；所述的虚拟仿真平台(1)、显控台(2)和数字仿真平台(3)均为独立的计算机；所述的虚拟仿真平台(1)、显控台(2)和数字仿真平台(3)之间通过TCP/IP通信实现数据交换；数字仿真平台(3)分别向虚拟仿真平台(1)和显控台(2)打包发送仿真数据包A和仿真数据包B，仿真数据包A包括船舶或海上浮式平台位置、艏向、推进装置控制力与力矩仿真结果数据，仿真数据包B包括船舶或海上浮式平台位置、艏向、推进装置控制力与力矩、报警信息；虚拟仿真平台(1)通过Vega程序设计运行获得动力定位的三维海洋虚拟仿真环境场景，其中仿真环境场景包括利用Creator软件建立的动力定位船舶和钻井平台的三维虚拟模型；虚拟仿真平台(1)提供两种虚拟仿真模式：一种模式为非历时曲线模式，在该模式下只进行动力定位三维虚拟场景仿真，另一种模式为历时曲线模式，在该模式下进行三维虚拟场景仿真的同时，显示船舶或海上浮式平台运行状态历时曲线，所述的船舶或海上浮式平台状态包括船舶或海上浮式平台位置、艏向以及推进装置输出力与力矩；显控台(2)发送的显示控制指令实现上述两种虚拟仿真模式之间的切换；所述的显控台(2)具有指令设定和数据显示功能，其操纵界面提供报警模块、参数模块、地图模块、手动模块、功率模块、传感器模块、路线模块、参考系统模块、目标跟踪模块、定位能力分析模块、故障分析模块和趋势图模块；所述的数字仿真平台(3)采用Matlab与VC混合编程方法，实现数值模拟计算仿真的功能；数字仿真平台(3)包括海洋环境模块、故障模拟模块以及动力定位船舶及海上浮式平台运动模块。